微波技术与天线考试重点复习归纳
大二上学期末微波技术与天线详细攻略
大二上学期末微波技术与天线详细攻略微波技术与天线是电子信息工程专业的一门重要课程，涉及到电磁波传播、微波器件和天线原理等内容。
针对这门课程，学生在复习备考时需要关注哪些重点知识？考试中又会涉及哪些难点？本文将从理论基础、重点内容以及备考技巧三个方面为大家详细介绍微波技术与天线课程的复习攻略。
一、理论基础1. 电磁波传播微波技术与天线课程首先涉及到电磁波的基本知识，包括电磁波的特性、传播规律、极化方式等内容。
在复习时，要重点掌握电磁波的数学描述以及在不同媒质中的传播特性，例如在导体、介质中的传播情况。
2. 微波器件微波技术涉及到多种微波器件的工作原理和应用，包括功分器、耦合器、滤波器等。
复习时，需要详细学习每种器件的结构特点、工作原理以及使用方法，理解其在微波系统中的作用。
3. 天线原理天线是微波通信系统中的重要组成部分，复习时需要掌握天线的辐射原理、增益计算、波束宽度等基本概念，并了解各种类型的天线的特点及应用场景。
二、重点内容1. S参数与矩阵表示法在微波技术中，S参数是描述微波器件传输特性的重要参数。
学生需要熟练掌握S参数的定义及其在微波电路中的应用，同时了解S参数的矩阵表示法，掌握其计算和应用技巧。
2. 驻波与功率传输学生需要深入理解驻波比的概念及其对微波系统性能的影响，同时需要掌握功率在传输线中的传输规律，包括功率的最大传输定理等内容。
3. 天线参数及增益计算天线的参数包括输入阻抗、辐射效率、增益等，复习时需要重点掌握这些参数的计算方法，并能够应用这些参数进行天线的设计和优化。
三、备考技巧1. 多做练习微波技术与天线是一门理论联系实际的课程，复习时建议多做相关练习题，巩固理论知识，并培养解决实际问题的能力。
2. 注重实践微波技术与天线课程需要结合实验进行理论知识的验证和应用，学生在复习备考时要注重实验过程中的关键环节和数据处理方法，能熟练操作相关仪器。
3. 多交流讨论学生在复习备考过程中，可以多与同学交流讨论，分享彼此的理解和总结，相互帮助，共同进步。
微波技术与天线复习知识要点
微波技术与天线复习知识要点《微波技术与天线》复习知识要点绪论微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。
微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。
两个特性：1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Zin(z)=Zin(z+λ／2)2、λ／4变换性:Zin(z)-Zin(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）参数|Γ|ρZ1行波01匹配驻波1∞短路、开路、纯电抗行驻波0＜|Γ|＜11＜ρ＜∞任意负载能量电磁能量全部被负载吸收电磁能量在原地震荡1.行波状态：无反射的传输状态匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗沿线电压和电流振幅不变电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态：全反射状态负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数传输线的三类匹配状态（知道概念）负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。
源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
此时，信号源端无反射。
共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Zin=Zg﹡时，负载能得到最大功率值。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。
传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
微波技术与天线复习知识要点
微波技术与天线复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段,它属于无线电波中波长最短的波段;●微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~●微波的特点要结合实际应用：似光性,频率高频带宽,穿透性卫星通信,量子特性微波波谱的分析第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗2个特性定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关;两个特性：1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Z in z= Z in z+λ／22、λ／4变换性: Z in z- Z in z+λ／4=Z02证明题：作业题●均匀无耗传输线的三种传输状态要会判断1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态：全反射状态▪负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态知道概念▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形,此时只有从信源到负载的入射波,而无反射波;▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时,电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配电源;此时,信号源端无反射;▪共轭阻抗匹配：对于不匹配电源,当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时,即当Z in=Z g﹡时,负载能得到最大功率值;共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率;●传输线的阻抗匹配λ／4阻抗变换P15和P17●阻抗圆图的应用与实验结合史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法;1.反射系数圆图：Γz=|Γ1|e jΦ1-2βz= |Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度,Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角;反射系数圆图中任一点与圆心的连线的长度就是与该点相应的传输线上某点处的反射系数的大小;2.阻抗原图点、线、面、旋转方向：➢在阻抗圆图的上半圆内的电抗x＞0呈感性,下半圆内的电抗x＜0呈容性;➢实轴上的点代表纯电阻点,左半轴上的点为电压波节点,其上的刻度既代表r min又代表行波系数K,右半轴上的点为电压波腹点,其上的刻度既代表r max又代表驻波比ρ;➢|Γ|=1的圆图上的点代表纯电抗点;➢实轴左端点为短路点,右端点为开路点,中心点处是匹配点;➢在传输线上由负载向电源方向移动时,在圆图上应顺时针旋转,；反之,由电源向负载方向移动时,应逆时针旋转;3.史密斯圆图：将上述的反射系数圆图、归一化电阻圆图和归一化电抗圆图画在一起,就构成了完整的阻抗圆图;4.基本思想：➢特征参数归一阻抗归一和电长度归一；➢以系统不变量|Γ|作为史密斯圆图的基底；➢把阻抗或导纳、驻波比关系套覆在|Γ|圆上;●回波损耗、功率分配等问题的分析✓回波损耗问题：1.定义为入射波功率与反射波功率之比通常以分贝来表示,即Lrz=10lgP in／Pr dB对于无耗传输线,ɑ=0,Lr与z无关,即Lrz=-20lg|Γ1| dB2.插入损耗：定义为入射波功率与传输功率之比3.|Γ1|越大,则| Lr |越小；|Γ1|越小,则| L in|越大;P21:有关回波损耗的例题例1-4✓功率分配问题：1.入射波功率、反射波功率和传输功率计算公式反映出了它们之间的分配关系;P192.传输线的传输效率：η=负载吸收功率／始端传输功率3.传输效率取决于传输线的损耗和终端匹配情况第二章规则金属波导●导波系统中的电磁波按纵向场分量的有无,可分为TE波、TM波和TEM波三种类型;知道概念➢TEM波：导行波既无纵向磁场有无纵向电场,只有横向电场和磁场,故称为横电磁波;E z=0而H z=0➢TM波E波：只有纵向电场,又称磁场纯横向波;E z≠0而H z=0➢TE波H波：只有纵向磁场,又称电场纯横向波;E z=0而H z≠0●导行条件：k c＜k时,f＞f c为导行波;●矩形波导、圆波导主要模式的特点及应用✧矩形波导：将由金属材料制成的、矩形截面的、内充空气的规则金属波导称为矩形波导;1)纵向场分量E z和H z不能同时为零,不存在TEM波;2)TE波：横向的电波,纵向场只有磁场;➢TE波的截止波数k c,➢矩形波导中可以存在无穷多种TE导模,用TE mn表示;➢最低次波形为TE10,截止频率最低;3)TM波➢TM11模是矩形波导TM波的最低次模,其他均为高次模;4)主模TE10的场分布及其工作特性➢主模的定义：在导行波中截止波长最长截止频率最低的导行模➢特点：场结构简单、稳定、频带宽和损耗小等;✧圆波导：若将同轴线的内导体抽走,则在一定条件下,由外导体所包围的圆形空间也能传输电磁能量,这就是圆形波导;➢应用：远距离通信、双极化馈线以及微波圆形谐振器等;➢圆形波导也只能传输TE和TM波形;➢主模TE11,截止波长最长,是圆波导中的最低次模;圆波导中TE11模的场分布与矩形波导的TE10模的场分布很相似,因此工程上容易通过矩形波导的横截面逐渐过渡变为圆波导;即构成方圆波导变换器;➢圆对称TM01模：圆波导的第一个高次模,由于它具有圆对称性故不存在极化简并模;因此常作为雷达天线与馈线的旋转关节中的工作模式;➢低损耗的TE01模：是圆波导的高次模式,它与TM11模是简并模;它是圆对称模,故无极化简并;当传输功率一定时,随着频率升高,管壁的热损耗将单调下降;故其损耗相对于其他模式来说是低的,故可将工作在此模式下的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q值的谐振腔;●熟悉模式简并概念及其区别1.矩形波导中的E-H简并：对相同的m和n,TE mn和TM mn模具有相同的截止波长或相同的截止频率;虽然它们的场分布不同,但是具有相同的传输特性;2.圆波导中有两种简并模：➢E-H简并：TE0n模和TM1n模的简并➢极化简并模：考虑到圆波导的轴对称性,因此场的极化方向具有不确定性,使导行波的场分布在φ方向存在cosmφ和sinmφ两种可能的分布,它们独立存在,相互正交,截止波长相同,构成同一导行模的极化简并模;●熟悉矩形波导壁电流分布及应用●波导激励的几种类型1.电激励2.磁激励3.电流激励●方圆波导转换器的作用圆波导中TE11模的场分布与矩形波导的TE10模的场分布很相似,因此工程上容易通过矩形波导的横截面逐渐过渡变为圆波导;即构成方圆波导变换器;第三章微波集成传输线●带状线、微带线的结构及特点1.带状线：➢是由同轴线演化而来的,即将同轴线的外导体对半分开后,再将两半外导体向左右展平,并将内导体制成扁平带线;➢主要传输的是TEM波;可存在高次模;➢用途：替代同轴线制作高性能的无源元件;➢特点：宽频带、高Q值、高隔离度➢缺点：不宜做有源微波电路;2.微带线：➢是由双导体传输线演化而来的,即将无限薄的导体板垂直插入双导体中间,再将导体圆柱变换成导体带,并在导体带之间加入介质材料,从而构成了微带线;微带线是半开放结构;➢工作模式：准TEM波●带状线、微带线特征参数的计算会查图➢带状线和微带线的传输特性参量主要有：特性阻抗Z0、衰减常数ɑ、相速v p和波导波长λg ●介质波导主模及其特点➢主模HE11模的优点：a)不具有截止波长；b)损耗较小；c)可直接由矩形波导的主模TE10激励;第四章微波网络基础●熟练掌握阻抗参量、导纳参量、转移参量、散射参量结合元件特性和传输参量的定义P84-P93➢阻抗矩阵Z➢导纳矩阵Y➢转移矩阵A➢散射矩阵S➢传输矩阵T●掌握微波网络思想在微波测量中的应用三点法的条件➢前提条件：令终端短路、开路和接匹配负载时,测得的输入端的反射系数分别为Γs,Γo和Γm,从而可以求出S11, S12, S22;第五章微波元器件●匹配负载螺钉调配器原理、失配负载；衰减器、移相器作用➢匹配负载作用：消除反射,提高传输效率,改善系统稳定性；➢螺钉调配器：螺钉是低功率微波装置中普遍采用的调谐和匹配原件,它是在波导宽边中央插入可调螺钉作为调配原件;螺钉深度不同等效为不同的电抗原件,使用时为了避免波导短路击穿,螺钉·都设计成为了容性,即螺钉旋入波导中的深度应小于3b/4b为波导窄边尺寸;➢失配负载：既吸收一部分微波功率又反射一部分微波功率,而且一般制成一定大小驻波的标准失配负载,主要用于微波测量;➢衰减器,移相器作用：改变导行系统中电磁波的幅度和相位；●了解定向耦合器的工作原理P106➢定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件,它是由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的;➢利用波程差;●熟练掌握线圆极化转换器的工作原理及作用●了解场移式隔离器的作用P122➢根据铁氧体对两个方向传输的波型产生的场移作用不同而制成的;●了解铁氧体环行器的分析及作用P123➢环行器是一种具有非互易特性的分支传输系统;第六章天线辐射与接收的基本理论第七章电波传播概论●天波通信、地波通信、视距波通信的概念1.天波通信：指自发射天线发出的电波在高空被电离层反射后到达接收点的传播方式,也成为电离层电波传播;主要用于中波和短波波段2.地波通信：无线电波沿地球表面传播的传播方式;主要用于长、中波波段和短波的低频段;3.视距波通信：指发射天线和接收天线处于相互能看见的视距距离内的传播方式;地面通信、卫星通信以及雷达等都可以采用这种传播方式;主要用于超短波和微波波段的电波传播●天线的作用●无线电波传输是产生失真的原因无线电波通过煤质除产生传输损耗外,还会使信号产生失真——振幅失真和相位失真两个原因：1.煤质的色散效应：色散效应是由于不同频率的无线电波在煤质中的传播速度有差别而引起的信号失真;2.随机多径传输效应：会引起信号畸变;因为无线电波在传输时通过两个以上不同长度的路径到达接收点;接收天线收到的信号是几个不同路径传来的电场强度之和;。
微波技术与天线》复习提纲
《微波技术与天线件》复习提纲绪论：01、微波波段的波长和频率。
02、微波波段的特点。
第一章：1、传输线的概念。
2、传输线的分类及其传输电磁波的类型。
3、长线和电长度的概念。
4、传输线的等效电路模型。
5、传输线单位长度的串联阻抗和并联导纳，特性阻抗。
6、均匀传输线方程的定解。
7、传输线的特性参数：特性阻抗，传播常数，相速度和相波长。
8、传输线的输入阻抗，四分之一波长变换性，半波长的重复性。
9、长线上的阻抗能否直接测量？10、反射系数，终端反射系数。
11、驻波系数和行波系数，波腹点和波节点的位置，相邻波节（腹）点的距离，相邻波节点与波腹点的距离。
12、反射系数与驻波比的关系，反射系数的测量。
13、无耗长线的行波工作状态：条件，电压和电流的分布，输入阻抗，反射系数，驻波比，传输功率，在反射系数圆上的位置。
14、无耗长线的驻波工作状态：条件，电压和电流的分布，阻抗的分布，波腹（节）点位置，反射系数，驻波比，传输功率，在反射系数圆上的位置。
15、行驻波工作状态：条件，电压和电流的分布，阻抗的分布，在反射系数圆上的位置。
16、长线上传输功率与效率。
17、阻抗匹配的概念，共轭匹配和无反射匹配。
18、在圆波导中存在的波型和不存在的波型。
19、圆波导中的最低波型和该模式应用的场合。
20、带状线和微带线的结构及其传输的波型。
21、课堂上讲过的例题。
第二章：1、微波传输系统的组成。
2、端口和参考面。
3、归一化阻抗，归一化电压和归一化电流的概念，单位。
4、微波网络的特性。
5、双端口网络的Z和Y参数矩阵，性质（无耗，互易，对称）。
6、双端口网络的A参数矩阵，性质（无耗，互易，对称），应用。
7、S参数矩阵，各参数含义，性质。
8、各参数间的关系。
9、双端口网络S参数的讨论。
10、输入反射系数和负载反射系数的关系。
11、S参数的简单测量。
12、双口网络的功率增益。
13、双端口网络的工作特性参数。
14、矩形波导中的不连续性：膜片（电容和电感），谐振窗，销钉（电容和电感），波导阶梯（E面和H面）的结构及等效元件。
(完整版)微波技术与天线(重点)(可编辑修改word版)
微波：是电磁波中介于超短波与红外线之路中的电压和电流除了是时间的函数外,（频率最高）的波段，其频率范围从300Mhz分布参数电路的实际尺寸能和电路的工作(波长 Im)至 3000GHz (波长 0.1m) •微波的特性：1•似光性2•穿透性3•宽频带特对于分布参数电路市传输线理论对其进行集总参数.在一般的电路分析中，电路的所= [A 少'cos( t+ z)+ A € *CO8( t- z)]有参数，如阻抗、容抗.感抗都集中于空间 的各个点上，各个元件上，各点之间的信号特性阻抗：Z 尸曙# （无耗传输线这类电路所涉及电路元件的电磁过程都集中在元件内部进行。
用集总电路近似实位和电流都不相同。
这说明分布参数电间的波段，它属于无线电波中波长最短还是空间坐标的函数。
性4•热效应特性5•散射特性6•抗低频干扰 分析。
特性. 与低频区别：趋肤效应，辐射效应，长线 效应，分布参数。
微波传输线的三种类型：1•双导体传输线，2.均匀传输线方程（电报方程）： 竺卫=用D + L 些宀＞Qzdt E=Gfer ） + C 竺迪dzdt传输线瞬时电压电流：金属波导管3•介质传输线。
“(ZJ)=A [护"cos( t+ 2)+ A ^cos( t- z)是瞬间传递的，这种理想化的电路模型称为 R=G=0・)集总电路。
平行双导线（直径为d,间距为D ）:波长相比拟。
际电路是有条件的，这个条件定实际电路 同轴线（内外导体半径a,b ） ：Zo = #inL的尺寸要远小于电路工作时的电磁波长。
相移常数: 对于集总参数电路，由基尔霍夫定律唯输入阻抗:一地确定了电压电流。
分布参数:电路是指电路中同一瞬间相邻两点的电 反射系数:Z _^Z| + Zotan( z)E ° z(, + Zj tan( Z)Z| + Zo终端反射系数:r =Z L Z。
=|「I '"Z| + ZoRma 严 Z u //4阻抗变换性：任意距离为/4的两点处共轨阻抗匹配传输线上各点阻抗等于传输线特性阻抗。
微波技术与天线复习知识要点
《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义: 微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。
●微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m～0.1mm●微波的特点 (要结合实际应用）：似光性,频率高（频带宽），穿透性（卫星通信）,量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗(2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关.两个特性:1、λ／2重复性:无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Z in（z）= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性： Z in(z)- Z in（z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态：全反射状态▪负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态:传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态(知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波.▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配电源。
此时，信号源端无反射.▪共轭阻抗匹配：对于不匹配电源,当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时,即当Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率.●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
1.反射系数圆图：Γ（z）=｜Γ1|e j（Φ1—2βz)= ｜Γ1｜e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1—2βz是z处反射系数的幅角.反射系数圆图中任一点与圆心的连线的长度就是与该点相应的传输线上某点处的反射系数的大小。
微波技术与天线复习知识要点【范本模板】
《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。
●微波的频率范围：300MHz~3000GHz ，其对应波长范围是1m~0。
1mm●微波的特点（要结合实际应用) ：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析)第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关.两个特性：1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Z in(z）= Z in（z+λ／2）2、λ／4变换性：Z in（z）- Z in（z+λ／4）=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态( 要会判断）1.行波状态:无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态：全反射状态▪负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态:传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。
▪源阻抗匹配:电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的,这种电源称之为匹配电源。
此时，信号源端无反射。
▪共轭阻抗匹配:对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Z in=Z g﹡时,负载能得到最大功率值。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。
●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）（P15和P17）●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
1.反射系数圆图：Γ（z）=｜Γ1|e j(Φ1—2βz）= ｜Γ1｜e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1—2βz是z处反射系数的幅角.反射系数圆图中任一点与圆心的连线的长度就是与该点相应的传输线上某点处的反射系数的大小.2.阻抗原图（点、线、面、旋转方向）：➢在阻抗圆图的上半圆内的电抗x＞0呈感性，下半圆内的电抗x＜0呈容性。
微波技术与天线复习要点
第一章 学习知识要点1．微波的定义— 把波长从1米到0.1毫米范围内的电磁波称为微波。
微波波段对应的频率范围为: 300M Hz ～3000GHz 。
在整个电磁波谱中，微波处于普通无线电波与红外线之间，是频率最高的无线电波，它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和宽1000倍。
一般情况下，微波又可划分为分米波、厘米波和毫米波和亚毫米四个波段。
2．微波具有如下主要特点：1) 似光性；2) 穿透性；3) 宽频带特性与与信息性；4) 热效应特性；5）散射特性；6）非电离特性；7）抗低频干扰特性；8）视距传输特性；9）分布参数的不确定性；10）电磁兼容和电磁环境污染。
3．微波技术的主要应用：1) 在雷达上的应用；2) 在通讯方面的应用；3) 在科学研究方面的应用；4) 在生物医学方面的应用；5) 微波能的应用。
4.长线与短线长线：指几何长度L 与工作波长λ可相比拟的传输线，采用分布参数电路描述。
电长度满足L/λ≥0.05的传输线 称为长线。
短线：指几何长度L 与工作波长λ相比可以忽略的传输线，采用集总参数电路描述。
电长度满足L/λ＜0.05的传输线 称为短线。
5.传输线分类：双导体传输线；封闭金属波导；介质传输线。
6．微波技术是研究微波信号的产生、传输、变换、发射、接收和测量的一门学科，它的基本理论是经典的电磁场理论，研究电磁波沿传输线的传播特性有两种分析方法。
一种是“场”的分析方法，即从麦克斯韦方程出发，在特定边界条件下解电磁波动方程，求得场量的时空变化规律，分析电磁波沿线的各种传输特性；另一种是“路”的分析方法，即将传输线作为分布参数电路处理，用克希霍夫定律建立传输线方程，求得线上电压和电流的时空变化规律，分析电压和电流的各种传输特性。
第二章 学习知识要点1. 传输线可用来传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。
微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。
微波技术与天线 必考知识点 复习
微波必考知识点复习1、微波是一般指频率从300M至3000GHz范围内的电磁波，其相应的波长从1m 至0.1mm。
从电子学和物理学的观点看，微波有似光性、似声性、穿透性、非电离性、信息性等重要特点。
2、导行波的模式，简称导模，是指能够沿导行系统独立存在的场型，其特点是：（1）在导行系统横截面上的电磁波呈驻波分布，且是完全确定的。
这一分布与频率无关，并与横截面在导行系统上的位置无关；（2）导模是离散的，具有离散谱；当工作频率一定时，每个导模具有唯一的传播常数；（3）导模之间相互正交，彼此独立，互不耦合；（4）具有截止特性，截止条件和截止波长因导行系统和因模式而异。
3、广义地讲，凡是能够导引电磁波沿一定的方向传播的导体、介质或由它们组成的导波系统，都可以称为传输线。
若按传输线所导引的电磁波波形（或称模、场结构、场分布），可分为三种类型：（1）TEM波传输线，如平行双导线、同轴线、带状线和微带线，他们都是双导线传输系统；（2）TE波和TM波传输线，如矩形、圆形、脊形和椭圆形波导等，他们是由金属管构成的，属于单导体传输系统；（3）表面波传输系统，如介质波导（光波导）、介质镜象线等，电磁波聚集在传输线内部及其表面附近沿轴线方向传播，一般是TE或TM波的叠加。
对传输线的基本要求是：工作频带宽、功率容量大、工作稳定性好、损耗小、易耦合、尺寸小和成本低。
一般地，在米波或分米波段，可采用双导线或同轴线；在厘米波段可采用空心金属波导管及带状线和微带线等；在毫米波段采用空心金属波导管、介质波导、介质镜像线和微带线；在光频波段采用光波导（光纤）。
以上划分主要是从减少损耗和结构工艺等方面考虑。
传输线理论主要包括两方面的内容：一是研究所传输波形的电磁波在传输线横截面内电场和磁场的分布规律（也称场结构、模、波型），称横向问题；二是研究电磁波沿传输线轴向的传播特性和场的分布规律，称为纵向问题。
横向问题要通过求解电磁场的边值问题来解决；各类传输线的纵向问题却有很多共同之处。
微波技术与天线复习知识要点
《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。
●微波的频率*围：300MHz~3000GHz ,其对应波长*围是1m~0.1mm●微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。
两个特性：1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Z in(z)=Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性:Z in(z)-Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态：全反射状态▪负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。
▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
此时，信号源端无反射。
▪共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。
●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)=|Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。
微波与天线技术 复习重点
第一章1、天线的任务：用来辐射或接收无线电波的专用装置。
发射天线的作用：是将高频电流（或导波）能量变成电磁波能量，向规定的方向发射出去。
接收天线的作用：是将来自一定方向的无线电波能量还原为高频电流（或导波）能量，经过馈线送入接收机的输入回路。
天线的分类：按波长分：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线；按结构分：线天线和面天线。
线天线一般用于长、中、短波。
面天线一般用于微波波段。
2、电基本振子的近场区为什么称为感应场? 远区场又称辐射场？因电基本振子可看成是由很短的传输线展开的，具有很大的容抗，电动势滞后于电流接近于90度，因而是电场滞后于磁场90度，所以又称感应场。
我们把电磁波能量离开场源流向空间不再返回的现象称为辐射。
因此电基本振子远区场称为辐射场。
3、天线的电参数的重要性：天线是无线电设备的重要部分，天线性能好坏将直接影响整个系统的性能指标。
因此，定量表征天线性能、功能的物理量就是天线的电参数，为选择和设计天线提供依据。
发射天线的电参数有哪些:天线的方向性及方向性参数、天线的效率与增益系数、天线的极化特性、天线的工作频带宽度、天线的有效长度、输入阻抗。
4、方向图各参数：D 为天线的方向系数、G 为天线的增益、ηA 为天线的效率。
D 用dB 表示时取10 lg, G=ηA D 。
通常超短波和微波天线的ηA 近似为1。
5、天线的输入阻抗的定义Z in =U o /Io U 为馈电点的高频电压。
Io 为该点电流。
辐射阻抗：将天线辐射的功率看成是被一个等效阻抗所吸收的功率，这个等效电阻就是辐射阻抗Z r 。
频带宽度：把天线的各种特性参数不超过规定变化范围的频率范围称为天线的频带宽度，简称天线宽度。
窄带天线：Δf f o×100% Δf=f max -f min 对宽带天线：常用f max /f min 表示。
6、S=D λ24π,S 称为接收天线的有效接收面积。
它代表接收天线吸收外来电波的能力。
微波技术与天线复习提纲终极整理
微波技术与天线”课程复习提纲一、微波基本概念21．了解微波的基本概念：频率、波长等32．了解微波的主要特性3二、传输线基本理论41．了解传输线的特性参量（反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等）传输线任一截面特性参量的计算，周期性与倒置性在解题中的应用。
42．掌握传输线的工作状态与终端负载的关系，了解传输线的三种工作状态及相关特性参量的特点。
63．熟悉圆图的基本特点（特殊点、线、半圆、圆）64．掌握用圆图确定均匀无耗传输线任意截面的特性参量以及解决传输线的阻抗/导纳调配的问题。
6三、微波传输线71．熟练掌握三种主要微波传输线（矩形，圆柱形，同轴）的模式的场分布及其特点，能作出或判断传输线横截面的模式图。
72．掌握各种传输线特性参量及其运用。
83．了解波导传输线的截止波长分布图及其应用。
9四、微波网络参量101．了解散射参量S 参量和转移参量A 参量的基本概念102．了解S 散射矩阵和A 转移矩阵各参量的意义103．了解S 参量和A 参量的基本特性及应用114．掌握简单双端口网络S 参量和A 参量的确定11五、微波谐振器111．了解微波谐振腔的基本概念及基本参数112．了解三种同轴腔的结构和特点以及谐振波长的确定113．掌握矩形腔和圆柱腔的特点及谐振波长的确定。
124．了解的环行腔的特点及谐振波长的确定。
15六、微波元器件171．了解阻抗与连接分支元件的结构，特点及工作原理。
172．了解波的激励与耦合的基本方法，熟练掌握激励和耦合元件的结构与工作原理。
22 3．了解微波铁氧体的三种主要效应（铁磁谐振、场移效应、法拉第旋转）及其相应器件（隔离器、环行器）的结构和工作原理。
23七、天线251．理解、掌握天线的常用参量及计算252．了解常见天线的基本类型，结构和特点27八、微波测量（实验）291．了解微波基本实验测量系统组成292．了解微波基本参量的测量方法。
29附录301．作业30、微波基本概念1．了解微波的基本概念：频率、波长等⑴微波常用单位：frequency : （频率单位） GHz / kMHz ，wavelength : （波长单位） M-mm2 ．了解微波的主要特性⑴类光性可见光--电磁波-- 直线传播，反射，侥射，折射等微波-- 电磁波-- 基本直线传播，较强的反射能力，较弱的侥射能力，直线传播，较强反射定向、定位、现代大多数雷达均为微波雷达⑵穿透性微波有几个特殊波段（8mm，3mm ）的电磁波不受高空大气游历层的反射，可穿透电离层进出外层空间-------------------- 宇宙窗口⑶量子特性⑷High Power Microwave / HPM （ 高功率微波 /射频，电磁，微波弹）⑸宽频特性⑹渡越时间效应与传播延时效应 ⑺类声性⑻热效应 Heat Efect ⑼非热效应二、传输线基本理论1 ． 了解传输线的特性参量 （反射系数、驻波比、驻波相位、输入阻抗、输入导纳等）输线任一截面特性参量的计算，周期性与倒置性在解题中的应用。
电子科大微波技术与天线复习
微波技术与天线复习1.微波的频率范围2.传输线方程3.传输线方程在终端条件下的解4.色散特性的定义5.传输线上波长的表达式6.输入阻抗与反射系数的关系式7.电压驻波比语电压反射系数的关系式8.电压驻波比与电压反射系数的取值范围9.无耗均匀传输线的三种工作状态及特点10.四分之一波长阻抗的变换性11.二分之一波长的重复性12.输入电阻，反射系数（包括终端电压反射系数），驻波系数，传播常数，衰减常数，相位常数，功率，相速，相波长，特性阻抗的定义及计算（无耗状态下的）13.会用圆图分析阻抗匹配（终端负载为纯电阻和非纯电阻。
）14.阻抗圆图中及导纳圆图中特殊的点线面，及旋向15.会用圆图求12中的参数（步骤）16.平行双线的主模，同轴线的主模及场结构，相速，相波长，特性阻抗与真空中的不同处17.矩形波导主模，主模传播条件，截止波长，截止波数，相速，波阻抗的计算公式，判定波导中存在的模式，相速，相波长，特性阻抗与真空中的不同处，这种传输线的特点，ＴＥ１０模的场结构及主模工作时波导表面电流的结构图。
18.圆波导主模（及其截止波长）及主模传播条件，相速，相波长，波阻抗的计算公式，三种主要模式及其截止波长。
19.模式简并和极化间并。
20.带状线、微带线主模及结构图。
21.二端口微波网络参数的定义及物理意义及简单网络的参数求解。
22.各种元器件的结构图及原理。
波导连接元件：抗流连接的原理及结构图，分支接头：Ｅ－Ｔ分支，Ｈ－Ｔ分支，双Ｔ分支的结构，场结构及特性，匹配负载的原理及结构，衰减器的原理及结构，电抗元件的作用及结构图，短路活塞的结构及原理，定向耦合器的指标定义及公式，波导双孔定向耦合器的结构图及工作原理23.电流元的定义及远区场辐射特性，电流元的方向图函数及方向图，半功率波瓣宽度及方向性系数，半波振子及其全波振子天线的方向图函数及方向图，半功率波瓣宽度及方向性系数、辐射电阻24.方向图函数，方向图，主向，主瓣，副瓣电平，栅瓣，主瓣宽度，主瓣张角，方向性系数和增益的定义及计算方法25.极化定义及分类26.辐射功率，辐射电阻的定义27.振子的粗细对天线特性的影响28.波长缩短效应，末端效应29.天线的有效长度的定义及计算方法30.方向图乘积原理31.由半波振子所构成的阵列天线的分析与计算（包括含地面的情况），例题及作业32.端射阵、侧射阵及斜射阵的定义及原理，相控阵天线的概念及原理33.平行于地面线天线的镜像，垂直于地面天线的镜像34.引向天线、对数周期天线、螺旋天线、缝隙天线、微带贴片天线、旋转场天线、抛物面天线、双反射面天线、单脉冲天线的结构及工作原理及优缺点。
微波技术与天线考试复习重点含答案
微波技术与天线复习提纲（2011级）一、思考题1•什么是微波？微波有什么特点？答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHZ到3000GHZ，波长从0.1mm到1m ;微波的特点：似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性、视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。
2•试解释一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现象有哪些？一般是采用哪些物理量来描述？答：长线是指传输线的几何长度与工作波长相比拟的的传输线；以长线为基础的物理现象：传输线的反射和衰落；主要描述的物理量有：输入阻抗、反射系数、传输系数和驻波系数。
3•均匀传输线如何建立等效电路，等效电路中各个等效元件如何定义?4•均匀传输线方程通解的含义 5.如何求得传输线方程的解？6•试解释传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长）答：传输线的工作特性参数主要有特征阻抗Z。
，传输常数•，相速及波长。
1）特征阻抗即传输线上入射波电压与入射波电流的比值或反射波电压与反射波电流比值的负值，其表达式为Z0、R jWL，它仅由自身的分布参数决定而与负载及信号源无关；2）0Y G jwC传输常数j是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数，其中，和分别称为衰减常数和相移常数，其一般的表达式为.（R jwL）（G jwC）;3）传输线上电压、电Vp —流入射波（或反射波）的等相位面沿传播方向传播的速度称为相速，即；4）传输线上电磁波的波长与自由空间波长0的关系7•传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的，有何特点，并分析三者之间的关系答：输入阻抗：传输线上任一点的阻抗Z in定义为该点的电压和电流之比，与导波系统的状态特性无关，ZMZ) Z o Zl jZ0tan ZZ0 jZ 1 tan z反射系数：传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数，对于无耗传输线，它的表达式为(z) 乞Ze j2 z | i|j( 2 z)乙Z o驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比，也称为驻波系数。
微波技术与天线复习提纲 简答题及答案
1. 为什么空心的金属波导内不能传播TEM 波？空心金属波导内不能存在TEM 波。
这是因为：如果内部存在TEM 波，则要求磁场完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。
有麦克斯韦第一方程可知，闭合曲线上磁场的积分等于与曲线相交链的电流。
由于空心金属波导中不存在轴向即传播方向的传导电流，故必要求有传播方向的位移电流，由位移电流的定义式可知，要求一定有电场存在，显然这个结论与TEM 波的定义相矛盾，所以，规则金属内不能传输TEM 波。
2. 说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。
答：TE 01模磁场只有径向和轴向分量，故波导管壁电流无纵向分量，只有周向电流。
因此当传输功率一定时，随着频率升高，管壁的热损耗将单调下降，故其损耗相对其它模式来说是低的，故可将工作在TE 01模的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q 值的谐振腔。
3. 列出微波等效电路网络常用有 5 种等效电路的矩阵表示，并说明矩阵中的参数是如何测量得到的。
答：（1）阻抗参量当端口②开路时，I 2＝0，网络阻抗参量方程变为：221111221112112111I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则当端口①开路时， I 1＝0，网络阻抗参量方程变为：（2）导纳参量当端口②短路时，U 2＝0，网络导纳参量方程变为：当端口①短路时，U 1＝0，网络导纳参量方程变为：（3）转移参量当端口②开路时，I 2＝0，网络转移参量方程变为：当端口②短路时，U 2＝0，网络转移参量方程变为：A 11：端口②开路时，端口①到端口②电压传输系数的倒数； A 21：端口②开路时，端口①与端口②之间的转移导纳；111122222212122222I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则11122122Y Y Y Y Y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦2211112211121121110UUI Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112222221212222200U U I Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112221212222U A A U U A I A A I I ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦22111212121111212200I I U A U I A U U I A A U U ======则()()()()2211221222111222220UUU A I I A I U I A A I I ===-=-==--则A 22：端口②短路时，端口①到端口②电流传输系数的倒数； A 12：端口②短路时，端口①与端口②之间的转移阻抗。
最新微波技术与天线总复习题讲解资料
微波技术与天线基础总复习题一、填空题1、微波是一般指频率从 至 范围内的电磁波，其相应的波长从 至 。
并划为 四个波段；从电子学和物理学的观点看，微波有 、 、 、 、 等重要特点。
2、无耗传输线上的三种工作状态分别为： 、 、 。
3、传输线几个重要的参数：（1） 波阻抗： ；介质的固有波阻抗为 。
（2） 特性阻抗： ，或 ，Z 0=++I U 其表达式为Z 0= ,是一个复数； 其倒数为传输线的 .（3） 输入阻抗（分布参数阻抗）： ,即Z in (d)= 。
传输线输入阻抗的特点是： a) b) c) d)（4） 传播常数：（5） 反射系数：（6） 驻波系数：（7） 无耗线在行波状态的条件是： ；工作在驻波状态的条件是： ；工作在行驻波状态的条件是： 。
（8） 无耗传输线的特性阻抗0Z = , 输入阻抗具有 周期性，传输线上电压与电流反射系数关系 ，驻波比和放射系数关系 。
4、负载获得最大输出功率时，负载Z 0与源阻抗Z g 间关系： 。
5、负载获得最大输出功率时，负载与源阻抗间关系： 。
6、史密斯圆图是求街均匀传输线有关 和 问题的一类曲线坐标图，图上有两组坐标线，即归一化阻抗或导纳的 的等值线簇与反射系数的 等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。
阻抗圆图上的等值线分别标有 ，而 和 ，并没有在圆图上表示出来。
导纳圆图可以通过对 旋转180°得到。
阻抗圆图的实轴左半部和右半部的刻度分别表示或和或。
圆图上的电刻度表示，图上0~180°是表示。
7、Smith圆图与实轴右边的交点为点。
Smith圆图实轴上的点代表点，左半轴上的点为电压波点，右半轴上的点为电压波点。
在传输线上电源向负载方向移动时，对应在圆图上应旋转。
8、阻抗匹配是使微波电路或系统无反射运载行波或尽量接近行波的技术措施，阻抗匹配主要包括三个方面的问题，它们是：（1）；（2）；（3）。
9、负载获得最大输出功率时，负载与源阻抗间关系：10、矩形波导的的主模是模，导模传输条件是，其中截止频率为，TE10模矩形波导的等效阻抗为，矩形波导保证只传输主模的条件是。
微波技术与天线复习知识要点
《微波技术与天线》复习知识要点绪论微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。
微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。
两个特性：1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Z in(z)= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）参数行波驻波行驻波|Γ|010＜|Γ|＜1ρ1∞1＜ρ＜∞Z1匹配短路、开路、纯电抗任意负载能量电磁能量全部被负载吸收电磁能量在原地震荡1.行波状态：无反射的传输状态匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗沿线电压和电流振幅不变电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态：全反射状态负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数传输线的三类匹配状态（知道概念）负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。
源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
此时，信号源端无反射。
共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。
传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
微波技术与天线复习要点
微波技术与天线复习要点微波技术与天线是电子工程中非常重要的两个领域。
微波技术涉及了微波器件、微波电路和微波系统等方面的知识，而天线则涉及到电磁波传输和接收的技术。
下面将从微波技术和天线的基本原理、设计和应用等方面进行复习要点的总结。
一、微波技术的复习要点：1.微波的概念：微波是指频率在0.3GHz到300GHz之间的电磁波。
其特点是波长短、能量集中、穿透能力强。
2.微波器件：包括微波管、微波集成电路和微波半导体器件等。
微波管是一种用于产生、放大、调制和检波微波信号的器件。
微波集成电路是将微波器件集成在一块微波板上，实现微波信号的处理功能。
3.微波电路：包括微波传输线、微波滤波器和微波功率分配器等。
微波传输线用于在电路中传输微波信号，常用的微波传输线有阻抗线、共面波导和同轴线等。
微波滤波器用于选择性地通过或阻断特定频率范围内的微波信号。
微波功率分配器用于将微波信号分配到不同的传输线或输出端口。
4.微波系统：包括微波通信系统、微波雷达系统和微波遥感系统等。
微波通信系统是利用微波信号进行通信的系统，其特点是高速率、抗干扰性强。
微波雷达系统是利用微波信号检测目标的系统，其特点是高分辨率、远距离探测。
微波遥感系统是利用微波信号获取地球表面信息的系统，其特点是穿透云雾、对地物覆盖情况敏感。
二、天线的复习要点：1.天线的基本原理：天线是用于辐射电磁波或接收电磁波的装置。
其基本原理是由电流产生的电场和磁场辐射出去形成电磁波。
根据发射和接收的方式不同，天线分为发射天线和接收天线。
2.天线的参数：包括增益、方向性、波束宽度和极化等。
增益是指天线辐射能量的能力，方向性是指天线在不同方向上的辐射强度不同，波束宽度是指天线辐射的主瓣宽度，极化是指电场矢量的方向。
3.天线的设计：包括天线的结构设计和参数设计。
结构设计涉及到天线的形状和尺寸，参数设计涉及到天线的频率和阻抗匹配。
4.天线的应用：包括通信系统、雷达系统和无线电广播等。
微波技术与天线考试重点复习归纳
微波技术与天线考试重点复习归纳第⼀章1.均匀传输线（规则导波系统）：截⾯尺⼨、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统。
2.均匀传输线⽅程，也称电报⽅程。
3.⽆⾊散波：对均匀⽆耗传输线, 由于β与ω成线性关系, 所以导⾏波的相速v p 与频率⽆关, 称为⽆⾊散波。
⾊散特性：当传输线有损耗时, β不再与ω成线性关系, 使相速v p 与频率ω有关,这就称为⾊散特性。
11010010110cos()sin()tan()()tan()cos()sin()in U z jI Z z Z jZ z Z z Z U Z jZ z I z jz Z ββββββ++==++02p rv fλπλβε===任意相距λ/2处的阻抗相同, 称为λ/2重复性z1 终端负载221021101()j z j zj zj zZ Z A ez eeZ Z A eββββ----Γ===Γ+ 1101110j Z Z eZ Z φ-Γ==Γ+ 终端反射系数均匀⽆耗传输线上, 任意点反射系数Γ(z)⼤⼩均相等,沿线只有相位按周期变化, 其周期为λ/2, 即反射系数也具有λ/2重复性4.00()()()in in Z z Z z Z z Z -Γ=+ 0()1()()()1()in U z Z Z Z Z I z Z +Γ==-Γ111ρρ-Γ=+ 1111/1/1Γ-Γ+=-+=+-+-U U U U ρ电压驻波⽐其倒数称为⾏波系数, ⽤K 表⽰5.⾏波状态就是⽆反射的传输状态, 此时反射系数Γl =0, 负载阻抗等于传输线的特性阻抗, 即Z l =Z 0, 称此时的负载为匹配负载。
综上所述, 对⽆耗传输线的⾏波状态有以下结论: ①沿线电压和电流振幅不变, 驻波⽐ρ=1;②电压和电流在任意点上都同相; ③传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗6终端负载短路：负载阻抗Z l =0, Γl =-1, ρ→∞, 传输线上任意点z 处的反射系数为Γ(z)=-e-j2βz此时传输线上任意⼀点z 处的输⼊阻抗为0()tan in Z Z jZ zβ=①沿线各点电压和电流振幅按余弦变化, 电压和电流相位差 90°, 功率为⽆功功率, 即⽆能量传输; ②在z=n λ/2(n=0, 1, 2, …)处电压为零, 电流的振幅值最⼤且等于2|A 1|/Z 0, 称这些位置为电压波节点；在z=(2n+1)λ/4 (n=0, 1, 2, …)处电压的振幅值最⼤且等于2|A 1|, ⽽电流为零, 称这些位置为电压波腹点。
《微波技术与天线》复习知识要点
《微波技术与天线》复习知识要点绪论●微波的定义：微波是电磁波谱介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短的波段。
●微波的频率范围：300MHz~3000GHz ,其对应波长范围是1m~0.1mm●微波的特点（要结合实际应用）：似光性，频率高（频带宽），穿透性（卫星通信），量子特性（微波波谱的分析）第一章均匀传输线理论●均匀无耗传输线的输入阻抗（2个特性）定义：传输线上任意一点z处的输入电压和输入电流之比称为传输线的输入阻抗注：均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗、工作频率有关。
两个特性：1、λ／2重复性：无耗传输线上任意相距λ／2处的阻抗相同Z in(z)= Z in(z+λ／2)2、λ／4变换性: Z in(z)- Z in(z+λ／4)=Z02证明题：(作业题)●均匀无耗传输线的三种传输状态（要会判断）1.行波状态：无反射的传输状态▪匹配负载：负载阻抗等于传输线的特性阻抗▪沿线电压和电流振幅不变▪电压和电流在任意点上同相2.纯驻波状态：全反射状态▪负载阻抗分为短路、开路、纯电抗状态3.行驻波状态：传输线上任意点输入阻抗为复数●传输线的三类匹配状态（知道概念）▪负载阻抗匹配：是负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此时只有从信源到负载的入射波，而无反射波。
▪源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗时，电源和传输线是匹配的，这种电源称之为匹配电源。
此时，信号源端无反射。
▪共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗为电源内阻抗的共轭值时，即当Z in=Z g﹡时，负载能得到最大功率值。
共轭匹配的目的就是使负载得到最大功率。
●传输线的阻抗匹配（λ／4阻抗变换）(P15和P17)●阻抗圆图的应用（*与实验结合）史密斯圆图是用来分析传输线匹配问题的有效方法。
1.反射系数圆图：Γ（z）=|Γ1|e j(Φ1-2βz)= |Γ1|e jΦΦ1为终端反射系数的幅度，Φ=Φ1-2βz是z处反射系数的幅角。
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第一章1.均匀传输线（规则导波系统）：截面尺寸、形状、媒质分布、材料及边界条件均不变的导波系统。
2.均匀传输线方程， 也称电报方程。
3.无色散波：对均匀无耗传输线, 由于β与ω成线性关系, 所以导行波的相速v p 与频率无关, 称为无色散波。
色散特性：当传输线有损耗时, β不再与ω成线性关系, 使相速v p 与频率ω有关,这就称为色散特性。
11010010110cos()sin()tan()()tan()cos()sin()in U z jI Z z Z jZ z Z z Z U Z jZ z I z j z Z ββββββ++==++2p v f πλβ===任意相距λ/2处的阻抗相同, 称为λ/2重复性z1 终端负载221021101()j z j zj zj zZ Z A e z e e Z Z A eββββ----Γ===Γ+1101110j Z Z e Z Z φ-Γ==Γ+ 终端反射系数 均匀无耗传输线上, 任意点反射系数Γ(z)大小均相等,沿线只有相位按周期变化, 其周期为λ/2, 即反射系数也具有λ/2重复性4.00()()()in in Z z Z z Z z Z -Γ=+ 0()1()()()1()in U z Z Z Z Z I z Z +Γ==-Γ 111ρρ-Γ=+ 1111/1/1Γ-Γ+=-+=+-+-U U U U ρ电压驻波比 其倒数称为行波系数, 用K 表示5.行波状态就是无反射的传输状态, 此时反射系数Γl =0, 负载阻抗等于传输线的特性阻抗, 即Z l =Z 0, 称此时的负载为匹配负载。
综上所述, 对无耗传输线的行波状态有以下结论: ① 沿线电压和电流振幅不变, 驻波比ρ=1;② 电压和电流在任意点上都同相; ③ 传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗6终端负载短路：负载阻抗Z l =0, Γl =-1, ρ→∞, 传输线上任意点z 处的反射系数为Γ(z)=-e -j2βz此时传输线上任意一点z 处的输入阻抗为0()tan in Z Z jZ z β=① 沿线各点电压和电流振幅按余弦变化, 电压和电流相位差 90°, 功率为无功功率, 即无能量传输; ② 在z=n λ/2(n=0, 1, 2, …)处电压为零, 电流的振幅值最大且等于2|A 1|/Z 0, 称这些位置为电压波节点；在z=(2n+1)λ/4 (n=0, 1, 2, …)处电压的振幅值最大且等于2|A 1|, 而电流为零, 称这些位置为电压波腹点。
③ 传输线上各点阻抗为纯电抗, 在电压波节点处Z in =0, 相当于串联谐振, 在电压波腹点处|Z in |→∞, 相当于并联谐振, 在0＜z ＜λ/4内, Z in =jX 相当于一个纯电感, 在λ/4＜z ＜λ/2内, Z in =-jX 相当于一个纯电容，从终端起每隔λ/4阻抗性质就变换一次, 这种特性称为λ/4阻抗变换性。
短路线ls l110arctan()2s X l Z λπ= 开路线loc 0cot()2c oc X l arc Z λπ= 9.无耗传输线上距离为λ／4的任意两点处阻抗的乘积均等于传输线特性阻抗的平方, 这种特性称之为λ/4阻抗变换性。
10.负载阻抗匹配的方法 基本方法：在负载与传输线之间接入一个匹配装置（或称匹配网络），使其输入阻抗等于传输线的特性阻抗Z 0.对匹配网络的基本要求：简单易行、附加损耗小、频带宽、可调节以匹配可变的负载阻抗。
实现手段分类：串联λ/4阻抗变换器法、支节调配器法 (1)因此当传输线的特性阻抗01Z = 时, 输入端的输入阻抗Z in =Z 0, 从而实现了负载和传输线间的阻抗匹配(2)串联000011221122sc s oc s l X X arctg arctg Z Z l Z Z arctg arctg X X λππλππ⎛⎫⎛⎫-==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫-⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭短路支节：开路支节：若求出的长度为负值，则加上λ/2取其正的结果 并联000011221122sc s oc s l Y Y arctg arctg B B l B B arctg arctg Y Y λππλππ⎛⎫-⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭短路支节：开路支节： 若求出的长度为负值，则加上λ/2取其正的结果11.练习： 设无耗传输线的特性阻抗为50Ω ，工作频率为300MHz, 终端接有负载Z l =25+j75(Ω), 试求串联短路匹配支节离负载的距离L1及短路支节的长度L2。
第二章1.规则金属波导的特征: 沿轴线方向，横截面形状、尺寸及填充媒质的电参数和分布状态均不变化的无限长的直波导。
管壁材料一般由铜、铝等金属制成。
2.规则金属波导的特点，规则金属波导仅有一个导体，不能传播TEM 导波；每种导模都具有相应的截止波长c （或f c ），只有满足条件c > （工作波长）或f c <f 才能传输。
3.222c k k β=- 为传输系统的本征值 当β=0时, 意味着波导系统不再传播, 亦称为截止, 此时k c =k, 故将k c 称为截止波数4.描述波导传输特性的主要参数有: 相移常数、截止波数、 相速、波导波长、群速、波阻抗及传输功率5.导行波的分类 20,0c c k k ==即此时E z =0和H z =0TEM 波 20c k >将E z ≠0而H z =0的波称为磁场纯横向波, 简称TM 波 将E z =0而H z ≠0 的波称为电场纯横向波, 简称TE 波 快波：TM 波和TE 波,其相速v p =ω/β＞c/ 均比无界媒质空间中的速度要快, 故称之为快波6.222(/)(/)mn mn cTE cTM ccmn k m a n b πλλλ====+ TE 10模特点：场结构简单、 稳定、频带宽和损耗小 7.管壁电流：波导中传输微波信号时在金属波导内壁上产生的感应电流研究波导管壁电流结构的意义：波导损耗的计算需要知道波导管壁电流；实际应用中，波导元件的连接及通过在波导壁上开槽或孔以做成特定用途的元件，此时接头与槽孔的位置就不应破坏波导管壁电流的通路，否则将严重破坏原波导内的电磁场分布，引起辐射和反射，影响功率的有效传输；当需要在波导壁上开槽做成缝隙天线时，开槽应切断管壁电流。
矩形波导T E 10模的管壁电流与管壁上的辐射性和非辐射性8.圆波导的主模：T E 11模 c T E 11＝3.41a ； c T M 01＝2.61a ； c T E 01＝1.64a电场激励：把激励装置放在波导中所需模式电场最强的位置，并使其产生的电场与所需模式电场一致 磁场激励把激励装置放在波导中所需模式磁场最强处、并使其产生的磁场与所需模式磁场一致。
电流激励当用馈电波导去激励另一波导时，常采用孔激励．由于波导开口处的辐射类似于电流元的辐射，故称电流激励。
第六章1.用来辐射和接收无线电波的装置称为天线2.天线应有以下功能 ① 天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。
这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统, 其次要求天线与发射机或接收机匹配。
② 天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上, 或对确定方向的来波最大限度的接收, 即天线具有方向性。
③ 天线应能发射或接收规定极化的电磁波, 即天线有适当的极化。
④ 天线应有足够的工作频带新功能：对传递的信息进行一定的加工和处理, 如信号处理天线、单脉冲天线、自适应天线和智能天线等。
3.天线的分类：按用途：通信天线、 广播电视天线、雷达天线等;按工作波长：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等；按辐射元的类型： 线天线和面天线。
所谓线天线由半径远小于波长的金属导线构成; 面天线由尺寸大于波长的金属或介质面构成的。
4.电基本振子是一段长度远小于波长, 电流I 振幅均匀分布、相位相同的直线电流元, 它是线天线的基本组成部分, 任意线天线均可看成是由一系列电基本振子构成。
5.电基本振子的远区场60sin sin 2jkrjkrIl E j e r IlH je r θϕπθλθλ--==① 电基本振子的远区场是一个沿着径向向外传播的横电磁波, 所以远区场又称辐射场;在不同的方向上, 辐射强度是不相等的，说明电基本振子的辐射有方向性。
6.场强振幅归一化方向性函数max |(, )|(, )|(, )|E F E θφθφθφ=6.主瓣宽度：半功率波瓣宽度：方向图主瓣两个半功率点之间的宽度, 在场强方向图中, 等于最大场强的 2/1 两点之间的宽度;零功率波瓣宽度：头两个零点之间的角宽7.第一旁瓣电平的高低, 在某种意义上反映了天线方向性的好坏。
如旁瓣电平较低的天线并不表明集束能力强, 而旁瓣电平小也并不意味着天线方向性必然好。
8.⎰⎰=ππϕθθϕθπ202sin ),(4d d F D输入点电流实际天线的有效长度1() Le L L I z dz I -=⎰9.收发互易性：同一天线作为发射和接收时的电参数相同10.接收天线的有效接收面积2220(,)sin e A F d d ππλθϕθθφ=⎰⎰11.接收天线的方向性 ① 主瓣宽度尽可能窄, 以抑制干扰② 旁瓣电平尽可能低③ 天线方向图中最好能有一个或多个可控制的零点 第七章1.电波传播方式：视距传播；天波传播；地面波传播；不均匀媒质传播2.Friis 传输公式:20π4r P S ∑=200||1Re(*)2240πE S E H =⨯=3.衰落现象衰落：指信号电平随时间的随机起伏。
分类：吸收型衰落和干涉型衰落。
吸收型衰落：主要是由于传输媒质电参数的变化, 使得信号在媒质中的衰减发生相应的变化而引起的。
慢衰落：由上述原因引起的信号电平的变化较慢, 称为慢衰落（图7-1(a)）干涉型衰落：由随机多径干涉现象引起的。
在某些传输方式中, 由于收、发两点间存在若干条传播路径, 典型的如天波传播、不均匀媒质传播等。
快衰落：多径干涉引起的信号起伏周期很短, 信号电平变化很快4.视距传播：指发射天线和接收天线处于相互能看见的视线距离内的传播方式。
可用于地面通信、卫星通信以及雷达等 第八章1.元因子：表示组成天线阵的单个辐射元的方向图函数, 其值仅取决于天线元本身的类型和尺寸。
体现了天线元的方向性对天线阵方向性的影响。
阵因子：表示各向同性元所组成的天线阵的方向性, 其值取决于天线阵的排列方式及其天线元上激励电流的相对振幅和相位, 与天线元本身的类型和尺寸无关。
2.方向图乘积定理：在各天线元为相似元的条件下, 天线阵的方向图函数是单元因子与阵因子之积。
3.宽频带天线：阻抗、方向图等电特性在一倍频程（f max /f min =2）或几倍频程范围内无明显变化的天线；非频变天线：阻抗、方向图等电特性在更大频程范围内（如f max /f min ≥10）基本不变化的天线。